專題十四　熱學(xué)備考篇【考情探究】課標解讀考情分析備考指導(dǎo)考點內(nèi)容分子動理論、內(nèi)能1.了解分子動理論的基本觀點及相關(guān)的實驗證據(jù)2.通過實驗,了解擴散現(xiàn)象。觀察并能解釋布朗運動。了解分子運動速率分布的統(tǒng)計規(guī)律,知道分子運動速率分布圖像的物理意義1.分子動理論、液體、固體等基本知識多以選擇題形式出現(xiàn)2.氣體實驗定律、理想氣體狀態(tài)方程和熱學(xué)定律的考查難度較高3.以汽缸、水銀玻璃管等為載體的綜合問題仍為考查重點4.變質(zhì)量的氣體問題仍然是重點,且難度相對較大(1)加強對基本概念和基本規(guī)律的理解(2)固體、液體部分內(nèi)容常結(jié)合實例考查晶體和非晶體的特點及液體表面張力產(chǎn)生的原因;應(yīng)學(xué)會用表面張力解釋一些生活現(xiàn)象(3)建立宏觀量與微觀量的關(guān)系(4)加強貼近高考的典型題訓(xùn)練固體、液體和氣體1.了解固體的微觀結(jié)構(gòu)。知道晶體和非晶體的特點。能列舉生活中的晶體和非晶體。通過實例,了解液晶的主要性質(zhì)及其在顯示技術(shù)中的應(yīng)用2.了解材料科學(xué)的有關(guān)知識及應(yīng)用,體會它們的發(fā)展對人類生活和社會發(fā)展的影響3.觀察液體的表面張力現(xiàn)象。了解表面張力產(chǎn)生的原因。知道毛細現(xiàn)象4.通過實驗,了解氣體實驗定律。知道理想氣體模型。能用分子動理論和統(tǒng)計觀點解釋氣體壓強和氣體實驗定律熱力學(xué)定律與能量守恒定律1.知道熱力學(xué)第一定律。通過有關(guān)史實,了解熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)過程,體會科學(xué)探索中的挫折和失敗對科學(xué)發(fā)展的意義2.理解能量守恒定律,能用能量守恒的觀點解釋自然現(xiàn)象。體會能量守恒定律是最基本、最普遍的自然規(guī)律之一3.通過自然界中宏觀過程的方向性,了解熱力學(xué)第二定律【真題探秘】 命題立意以生活中常見的拔罐為出題情境,抽象成理想氣體的物理模型。本題重點考查了變質(zhì)量氣體的問題,考查學(xué)生靈活處理問題的能力。解題指導(dǎo)由理想氣體狀態(tài)方程求解末狀態(tài)的壓強;對于抽氣拔罐,首先把變質(zhì)量的問題轉(zhuǎn)化成定質(zhì)量的問題,再由玻意耳定律求解末狀態(tài)的體積,根據(jù)體積關(guān)系求解應(yīng)抽出氣體的質(zhì)量與抽氣前罐內(nèi)氣體質(zhì)量的比值。拓展延伸對變質(zhì)量的氣體問題,不能直接應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程求解,要想辦法把變質(zhì)量的問題轉(zhuǎn)變成定質(zhì)量的問題。此類題主要是考查了理想氣體的狀態(tài)方程。[教師專用題組]1.真題多維細目表真題涉分考點題型設(shè)題情境學(xué)科素養(yǎng)分子動理論、內(nèi)能固體、液體、氣體熱力學(xué)定律與能量守恒2020山東,157氣體實驗定律計算中醫(yī)拔罐模型建物、科學(xué)推理2020課標Ⅰ,33(2)10氣體實驗定律計算氣罐調(diào)配模型建構(gòu)、科學(xué)推理2019課標Ⅰ,33(1)5熱力學(xué)第一定律填空活塞在容器中移動能量觀念、模型建構(gòu)2019課標Ⅰ,33(2)10氣體實驗定律計算熱等靜壓設(shè)備模型建構(gòu)、科學(xué)推理2019課標Ⅱ,3315理想氣體/氣體實驗定律填空/計算(1)理想氣體(2)兩個汽缸模型建構(gòu)、科學(xué)推理2019課標Ⅲ,33(1)5估算分子大小填空用油膜法估算分子大小物質(zhì)觀念、模型建構(gòu) 2019課標Ⅲ,33(2)10氣體實驗定律計算水銀柱密封理想氣體模型建構(gòu)、科學(xué)推理2018課標Ⅰ,3315內(nèi)能氣體實驗定律熱力學(xué)第一定律填空/計算(1)T-V圖像(2)汽缸分成上下兩部分模型建構(gòu)、科學(xué)推理2018課標Ⅱ,33(1)5氣體的內(nèi)能多選實際的氣體物質(zhì)觀念、模型建構(gòu)2018課標Ⅱ,33(2)10氣體實驗定律計算上端開口汽缸能量觀念、科學(xué)推理2018課標Ⅲ,3315內(nèi)能理想氣體狀態(tài)方程多選/計算(1)p-V圖像(2)U形管能量觀念、科學(xué)推理2017課標Ⅰ,3315分子平均動能氣體實驗定律多選/計算(1)氣體分子速率分布(2)兩汽缸一活塞模型建構(gòu)、科學(xué)推理2017課標Ⅱ,33(1)5熱力學(xué)第一定律多選用隔板將汽缸分成兩部分能量觀念、模型建構(gòu)2017課標Ⅱ,33(2)10氣體實驗定律計算熱氣球模型建構(gòu)、科學(xué)推理2017課標Ⅲ,33(1)5熱力學(xué)第一定律多選p-V圖像能量觀念、科學(xué)推理2017課標Ⅲ,33(2)10氣體實驗定律計算測量稀薄氣體壓強儀器模型建構(gòu)、科學(xué)論證2016課標Ⅰ,33(2)10氣體實驗定律計算水下氣泡內(nèi)和氣泡外壓強模型建構(gòu)、科學(xué)論證2016課標Ⅱ,33(1)5熱力學(xué)第一定律多選p-T圖像模型建構(gòu)、科學(xué)推理2016課標Ⅱ,33(2)10氣體實驗定律計算氧氣瓶模型建構(gòu)、科學(xué)推理2016課標Ⅲ,33(2)10氣體實驗定律計算左開右閉U形玻璃管模型建構(gòu)、科學(xué)推理2015山東理綜,37(2)9氣體實驗定律計算熱杯蓋扣在桌面上模型建構(gòu)、科學(xué)推理2.命題規(guī)律與趨勢由上表中統(tǒng)計規(guī)律可見,本專題重點考查氣體性質(zhì)、熱力學(xué)第一定律、分子動理論;在考查方向上主要是質(zhì)量一定的氣體狀態(tài)變化過程的分析;思想方法主要有估算法、比例法、假設(shè)法、圖像法、函數(shù)法等;對學(xué)科素養(yǎng)的考查主要體現(xiàn)在統(tǒng)計觀念、相互作用觀念、運動觀念和能量觀念;通過氣體狀態(tài)變化規(guī)律和熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用考查科學(xué)推理和科學(xué)論證,同時也能體現(xiàn)考生嚴謹認真的科學(xué)態(tài)度。本專題的考題題型多樣,難度中等。2021年對本專題的考查,從各方面可能延續(xù)原來的形式及考點,但由于本專題的知識點較多,一般會通過選擇題考查固體和液體的基本性質(zhì),涉及面會較廣,尤其對生活聯(lián)系密切的知識點,應(yīng)該給予更多的關(guān)注。3.備考方法與策略本專題知識點較多,所以復(fù)習過程中首先不能有盲點,對于每個知識點理解即可,無須深挖;其次要突出重點和難點,如分子動理論的內(nèi)容、氣體性質(zhì)、熱力學(xué)第一定律,要深刻理解、熟練掌握;最后,要更多地關(guān)注理論聯(lián)系實際的問題,培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力,提高學(xué)生模型建構(gòu)、科學(xué)推理和科學(xué)論證的學(xué)科素養(yǎng)。 基礎(chǔ)篇【基礎(chǔ)集訓(xùn)】考點一　分子動理論、內(nèi)能1.(2020山東臨沂十八中高二下第二次月考,1)關(guān)于分子動理論,下列說法正確的是(　　)A.溫度相同的氧氣和臭氧氣體,分子平均速率相同B.兩個分子在相互靠近的過程中其分子力逐漸增大,而分子勢能一定先減小后增大C.已知某種氣體的密度為ρ,摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則單位體積的分子數(shù)為D.水結(jié)為冰時,部分水分子已經(jīng)停止了熱運動答案　C　2.下列關(guān)于物體內(nèi)能的說法正確的是(　　)A.溫度高的物體一定比溫度低的物體內(nèi)能大B.物體中所有分子的分子動能與分子勢能的總和叫作物體的內(nèi)能C.某個分子的動能和分子勢能的總和叫作該分子的內(nèi)能D.當一個物體的機械能增加時,其內(nèi)能也跟著增加答案　B　3.(2020山東章丘四中高二月考,8)下列四幅圖中,能正確反映分子間作用力F和分子勢能Ep隨分子間距離r變化關(guān)系的圖線是　(　　)答案　B　考點二　固體、液體和氣體1.(2020山東臨沂十八中高二月考,2)關(guān)于固體、液體和氣體,下列說法正確的有(　　)A.小昆蟲能在水面上自由來往而不陷入水中是浮力與其重力平衡的結(jié)果B.單晶體有固定的熔點,多晶體和非晶體沒有固定的熔點C.一定質(zhì)量的理想氣體如果在某個過程中溫度保持不變而吸收熱量,則在該過程中氣體的壓強一定增大D.空氣相對濕度越大時,空氣中水蒸氣壓強越接近同溫度下水的飽和汽壓,水蒸發(fā)得越慢答案　D　2.(2020山東德州高二期末,3)以下與液體有關(guān)的自然現(xiàn)象中,對其物理分析正確的是(　　)A.鴨子從池塘中出來,羽毛并不濕,這屬于毛細現(xiàn)象B.唐詩《觀荷葉露珠》中有“霏微曉露成珠顆”一句,詩中荷葉和露水表現(xiàn)為浸潤C.小昆蟲能在水面上自由走動與表面張力無關(guān)D.保存地下的水分要把地面的土壤鋤松,這是為了破壞土壤中的毛細管答案　D　 3.(多選)在溫度不變的情況下,增大液面上方飽和汽的體積,待氣體重新達到飽和時,下面說法正確的是(　　)A.飽和汽的質(zhì)量不變,飽和汽的密度減小B.飽和汽的密度不變,飽和汽的壓強也不變C.飽和汽的密度不變,飽和汽的壓強增大D.飽和汽的質(zhì)量增大,飽和汽的壓強不變答案　BD　考點三　熱力學(xué)定律與能量守恒定律1.(2020山東臨沂十八中高二月考,4)關(guān)于熱力學(xué)定律,下列說法正確的是(　　)A.氣體吸熱后溫度一定升高B.對氣體做功,氣體內(nèi)能一定發(fā)生改變C.理想氣體等壓膨脹過程一定放熱D.如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達到熱平衡,那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定達到熱平衡答案　D　2.(2020山東臨沂高二期末,4)根據(jù)所學(xué)熱學(xué)的有關(guān)知識,判斷下列說法中正確的是(　　)A.機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能也可以自發(fā)地全部轉(zhuǎn)化成機械能B.凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的自發(fā)的宏觀過程都具有方向性,在熱傳遞中,熱量能夠從高溫物體傳遞給低溫物體,但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體C.隨著技術(shù)不斷進步,制冷機可以使溫度降到-300℃D.滿足能量守恒定律的物理過程都能自發(fā)進行答案　B　3.(2020山東莒縣高二期中,6)對于一定質(zhì)量的理想氣體,下列判斷錯誤的是(　　)A.在等溫變化過程中,系統(tǒng)與外界一定有熱量交換B.在等容變化過程中,系統(tǒng)從外界吸收熱量一定等于內(nèi)能增量C.在等壓變化過程中,內(nèi)能增加,系統(tǒng)一定從外界吸收熱量D.在絕熱過程中,系統(tǒng)的內(nèi)能一定不變答案　D　4.(2020山東臨沂十八中高二月考,4)根據(jù)熱學(xué)中的有關(guān)知識,下列說法正確的是(　　)A.盡管技術(shù)不斷進步,熱機的效率仍不能達到100%,制冷機卻可以使溫度降到-293℃B.第二類永動機是可以制造出來的,因為它不違反熱力學(xué)第一定律C.把裝有不同壓強、不同溫度的氣體的兩容器連通,溫度高的氣體會向溫度低的一方傳遞熱量,壓強大的氣體會向壓強小的一方流動D.改進內(nèi)燃機結(jié)構(gòu),提高內(nèi)燃機內(nèi)能轉(zhuǎn)化率,最終可能實現(xiàn)內(nèi)能完全轉(zhuǎn)化為機械能答案　C　綜合篇【綜合集訓(xùn)】拓展一　兩種分子模型——阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用　(2020山東日照高三聯(lián)考,3)若以M表示水的摩爾質(zhì)量,V表示在標準狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積,ρ為在標準狀態(tài)下水蒸氣的密度,NA為阿伏加德羅常數(shù),m、V0表示每個水分子的質(zhì)量和體積,下面四個關(guān)系式正確的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.V0=　　B.ρ= C.ρ=　　D.NA=　答案　D　拓展二　布朗運動與分子熱運動　(2020山東章丘四中高三月考,2)根據(jù)分子動理論,下列說法正確的是(　　)A.一個氣體分子的體積等于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比B.顯微鏡下觀察到的墨水中的小炭粒所做的不停地無規(guī)則運動,就是分子的運動C.分子間的相互作用的引力和斥力一定隨分子間的距離增大而增大D.分子勢能隨著分子間距離的增大,可能先減小后增大　答案　D　拓展三　分子動能、分子勢能和內(nèi)能　(2020山東濟寧高二下期末,2)甲分子固定在坐標原點O,乙分子從圖中A點由靜止釋放,運動過程中經(jīng)過P、B兩點,兩分子間的分子勢能EP與分子間距離x的變化關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是(　　)A.乙分子在P點的動能大于B點的動能B.乙分子在P點的分子勢能大于B點的分子勢能C.乙分子在B點的加速度為0D.乙分子從P點運動到B點過程中兩分子間的作用力減小　答案　A　拓展四　固體和液體性質(zhì)的理解1.(2020山東臨沂高二下期末,9)(多選)以下說法正確的是(　　)A.玻璃是晶體,它有規(guī)則的幾何形狀B.單晶體的各種物理性質(zhì)都具有各向異性C.荷葉上的小水滴呈球形,這是表面張力使液面收縮的結(jié)果D.形成液體表面張力的原因是由于液體表面層的分子分布比內(nèi)部稀疏答案　CD　2.[2019山東聊城第二次模擬,33(1)改編](多選)下列說法正確的是(　　)A.液晶電視就是利用了液晶微粒能自主發(fā)出不同顏色的光的特性B.氣體壓強由氣體分子碰撞器壁產(chǎn)生,大小由氣體分子數(shù)密度和溫度決定C.汽車輪胎爆胎過程中,胎內(nèi)氣體溫度下降D.人在電風扇下感覺涼爽,是因為風扇能降低室內(nèi)溫度答案　BC　拓展五　氣體實驗定律　理想氣體狀態(tài)方程　[2019山東聊城第二次模擬,33(2),10分]為了保證車內(nèi)人員的安全,一般小汽車都安裝了安全氣囊,利用NaN3爆炸產(chǎn)生的氮充入氣囊,當小汽車發(fā)生一定的碰撞時。NaN3爆炸產(chǎn)生的氮氣充滿安全氣囊,氣囊體積變化很小。已知氣囊容積為V=56L,囊中氮氣密度為ρ=2.5kg/m3,氮氣的摩爾質(zhì)量為M0=0.028kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)為NA=6.02×1023mol-1,標準大氣壓p0=1atm,標準狀態(tài)下氣體的摩爾體積為V0=22.4L。 (ⅰ)求氣囊中氮氣的分子數(shù);(ⅱ)當溫度為27℃時,囊中氮氣的壓強多大?　答案　(ⅰ)3.01×1024個　(ⅱ)2.2atm拓展六　熱力學(xué)定律與能量守恒定律的理解　(2020山東北鎮(zhèn)中學(xué)高二月考,15)一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷如圖所示的A→B、B→C、C→A三個變化過程,TA=300K,氣體從C→A的過程中做功為100J,同時吸熱250J,已知氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比。求:(1)氣體處于C狀態(tài)時的溫度TC;(2)氣體處于C狀態(tài)時內(nèi)能EC?！〈鸢浮?1)150K　(2)150J[教師專用題組]【綜合集訓(xùn)】　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.(多選)在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上石蠟,用燒熱的針接觸石蠟層背面上一點,石蠟熔化的范圍分別如圖(1)(2)(3)所示,而甲、乙、丙三種固體在熔化過程中溫度隨加熱時間變化的關(guān)系如圖(4)所示。下列判斷正確的是(　　)A.甲、乙為非晶體,丙是晶體B.甲、丙為晶體,乙是非晶體C.甲、丙為非晶體,乙是晶體D.甲為多晶體,乙為非晶體,丙為單晶體答案　BD　由圖(1)(2)(3)可知:甲、乙具有各向同性,丙具有各向異性;由圖(4)可知:甲、丙有固定的熔點,乙無固定的熔點,所以甲、丙為晶體,乙是非晶體,其中甲為多晶體,丙為單晶體,故B、D正確。2.下列說法正確的是(　　)A.把一枚針輕放在水面上,它會浮在水面上。這是由于水的浮力B.在處于失重狀態(tài)的宇宙飛船中,一大滴水銀會成球狀,是因為液體內(nèi)分子間有相互吸引力C.將玻璃管道裂口放在火上燒,它的尖端就變圓,是因為熔化的玻璃在表面張力的作用下,表面要收縮到最小D.漂浮在熱菜湯表面上的油滴,從上面觀察是圓形的,是因為油滴液體呈各向同性答案　C　水的表面張力托起針而不是浮力,A錯誤;B、D兩項也是表面張力原因,故B、D均錯誤;C項正確。3.(2020山東煙臺模擬)如圖所示,兩端開口的彎折的玻璃管豎直放置,兩段豎直管內(nèi)各有一段水銀柱,兩段空氣封閉在三段水銀柱之間,若左、右兩管內(nèi)水銀柱長度分別為h1、h2,且水銀柱均靜止,則中間管內(nèi)水銀柱的長度為(　　) A.h1-h2　　B.C.　　D.h1+h2答案　D　設(shè)大氣壓強為p0,左邊空氣的壓強p左=p0-ρgh1,右邊空氣的壓強p右=p0+ρgh2=p左+ρgh,則h=h1+h2,故D正確。4.(多選)一定質(zhì)量的理想氣體,沿箭頭方向由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2,其中氣體放出熱量的變化過程是(　　)答案　BD　由圖像A是雙曲線知,氣體由狀態(tài)1到狀態(tài)2是等溫變化過程,故狀態(tài)1與狀態(tài)2溫度相同,內(nèi)能相同,又從狀態(tài)1至狀態(tài)2氣體的體積增加,故氣體對外做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律知,氣體從外界吸熱,故A錯誤;由圖像B有p1>p2,V1>V2,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程=,可知T1>T2,從狀態(tài)1至狀態(tài)2,氣體體積減小,說明外界對氣體做功,又T1>T2,說明氣體的內(nèi)能減小,根據(jù)熱力學(xué)第一定律知氣體對外放熱,故B正確;由圖像C知,狀態(tài)1至狀態(tài)2,氣體溫度升高,內(nèi)能增加,氣體體積增大,氣體對外做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律知,氣體從外界吸收熱量,故C錯誤;由圖像D知氣體的體積保持不變,氣體對外界不做功,從狀態(tài)1至狀態(tài)2氣體的溫度降低,內(nèi)能減小,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,可知氣體對外放熱,故D正確。5.(2020山東青島即墨模擬)如圖所示,一汽缸固定在水平地面上,用重力不計的活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體。已知汽缸不漏氣,活塞移動過程中與汽缸內(nèi)壁無摩擦。初始時,外界大氣壓強為p0,活塞緊壓小擋板。現(xiàn)緩慢升高汽缸內(nèi)氣體的溫度,則下列圖中能反映汽缸內(nèi)氣體的壓強p隨熱力學(xué)溫度T變化的圖像是(　　)答案　B　當緩慢升高汽缸內(nèi)氣體溫度時,開始一段時間氣體發(fā)生等容變化,根據(jù)查理定律可知,缸內(nèi)氣體的壓強p與汽缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度T成正比,在p-T圖像中,圖線是過原點的傾斜直線;當活塞開始離開小擋板時,缸內(nèi)氣體的壓強等于外界的大氣壓,氣體發(fā)生等壓膨脹,在p-T圖像中,圖線是平行于T軸的直線,B正確。6.(2020遼寧本溪一模)(多選)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體,從圖示A狀態(tài)開始,經(jīng)歷了B、C狀態(tài),最后到D狀態(tài),下列判斷正確的是(　　) A.A→B過程溫度升高,壓強不變B.B→C過程體積不變,壓強變小C.B→C過程體積不變,壓強不變D.C→D過程體積變小,壓強變大答案　ABD　由題圖可知,在A→B的過程中,氣體溫度升高,體積變大,且體積與溫度成正比,由=C可知,氣體壓強不變,故選項A正確;在B→C的過程中,體積不變,而溫度降低,由=C可知,氣體壓強變小,故選項B正確,C錯誤;在C→D的過程中,氣體溫度不變,體積變小,由=C可知,氣體壓強變大,故選項D正確。7.(2020遼寧丹東模擬)(多選)如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)1等溫變化到狀態(tài)2,再從狀態(tài)2絕熱變化到狀態(tài)3,此后,從狀態(tài)3等溫變化到狀態(tài)4,最后從狀態(tài)4絕熱變化回到狀態(tài)1。這種循環(huán)稱為卡諾循環(huán)。下列說法正確的是(　　)A.從1到2的過程中氣體吸收熱量B.從2到3的過程中氣體對外界做功C.從3到4的過程中氣體從外界吸收熱量D.一次卡諾循環(huán)中氣體向外界釋放的熱量小于吸收的熱量答案　ABD　從1到2的過程中氣體的溫度不變,內(nèi)能不變,體積增大,氣體對外做功,由熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q可知,氣體從外界吸收熱量,A正確;從2到3的過程中氣體體積增大,所以氣體對外界做功,B正確;從3到4的過程中氣體的溫度不變,內(nèi)能不變,體積減小,外界對氣體做功,由熱力學(xué)第一定律可知氣體向外界放出熱量,C錯誤;由p-V圖像中圖線與橫軸圍成的面積等于該過程中氣體所做的功,可知一次卡諾循環(huán)氣體向外界做正功,由熱力學(xué)第一定律可知,一次卡諾循環(huán)氣體對外界做的總功等于氣體從外界吸收的熱量,因為一次卡諾循環(huán)總體上氣體從外界吸熱,所以向外界放出的熱量小于吸收的熱量,D正確。8.某氣體的摩爾質(zhì)量為M,摩爾體積為V,密度為ρ,每個分子的質(zhì)量和體積分別為m和V0。則阿伏加德羅常數(shù)NA可表示為　　　　或　　　　。?答案　　解析　摩爾質(zhì)量M除以每個分子的質(zhì)量m為NA,即NA=。氣體摩爾體積為V,密度為ρ,則摩爾質(zhì)量為M=ρV,所以NA==。氣體摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù)等于一個氣體分子平均占據(jù)的空間體積,不等于氣體分子體積。9.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A,其循環(huán)過程的p-V圖像如圖所示。其中,A→B過程為等溫過程,氣體放出熱量4J;B→C過程為等容過程,氣體吸收熱量20J;C→D過程為等溫過程,氣體吸收熱量12J;D→A過程為等容過程,氣體放出熱量20J。則氣體完成一次循環(huán)對外界所做的功為　　　　J;A→B的過程中,單位體積中的氣體分子數(shù)目　　　　(選填“減小”“不變”或“增大”);B→C的過程中,氣體分子熱運動的平均動能　　　　(選填“減小”“不變”或“增大”)。? 答案　8　增大　增大解析　在氣體完成一次循環(huán)后的內(nèi)能與開始時是相等的,所以內(nèi)能不變,即ΔU=0;由題意可知,A→B和D→A的過程中,氣體放出的熱量分別為4J和20J,在B→C和C→D的過程中氣體吸收的熱量分別為20J和12J,則吸收的熱量Q=QAB+QBC+QCD+QDA=-4J+20J+12J-20J=8J。由熱力學(xué)第一定律:ΔU=Q+W,可得W=-8J,所以氣體完成一次循環(huán)對外做的功是8J。A→B的過程中,體積減小,則單位體積中的氣體分子數(shù)目增大;B→C的過程中,體積不變,壓強變大,則氣體的溫度升高,則氣體分子熱運動的平均動能增大。10.(2020遼寧錦州模擬)如圖所示,密閉性能良好的杯蓋扣在盛有少量熱水的杯身上,杯蓋的質(zhì)量為m,杯身與熱水的總質(zhì)量為M,杯蓋的面積為S。初始時,杯內(nèi)氣體的溫度為T0,壓強與大氣壓強p0相等。因杯子不保溫,杯內(nèi)氣體溫度逐漸降低,不計摩擦,不考慮杯內(nèi)水的汽化和水蒸氣液化,重力加速度為g。(1)求溫度降為T1時杯內(nèi)氣體的壓強p1;(2)杯身保持靜止,溫度為T1時緩慢提起杯蓋所需的力至少多大?(3)溫度為多少時,用上述方法提杯蓋恰能將整個杯子提起?答案　(1)T1　(2)p0S+mg-p0S　(3)T0-解析　(1)此過程為等容降溫過程,由查理定律=,解得溫度降為T1時,杯內(nèi)氣體壓強p1=T1。(2)對杯蓋受力分析,如圖a所示,當杯蓋與杯身間的彈力恰好為零時,拉力最小,由平衡條件p1S+F=p0S+mg,最小拉力F=p0S+mg-p0S。(3)設(shè)提起杯子時氣體壓強為p2,溫度為T2,杯身受力如圖b所示由平衡條件p0S=p2S+Mg,由查理定律=,解得:T2=T0-。